Химико-технологические аспекты производства важнейших химических продуктов
Технология получения полистирола. Свойства и область применения
Полистирол получают полимеризацией мономерного стирола
 |
Полистирол – это термопластичный полимер, химически стоек, водостоек, бесцветен, прозрачен, растворяется в ароматических, хлорированных углеводородах, простых и сложных эфирах.
Полистирол имеет низкую механическую прочность и невысокую термостойкость. Длительная обработка полистирола при температуре более 2000С приводит к его деструкции, т.е. он начинает разлагаться.
Для улучшения свойств полистирола его сополимеризуют с различными виниловыми добавками.
Сырьё для получения полистирола
Стирол – бесцветная жидкость с характерным запахом, высокотоксичен, температура кипения 145,20С; плотность 906 кг/м3. Стирол получают из этилбензола дегидрированием.
Перед процессом полимеризации технический стирол тщательно очищают от примесей ректификации. При продолжительном хранении стирол самопроизвольно полимеризуется. Поэтому при хранении его добавляют ингибитор. Чаще всего добавляют гидрохинон.
Ингибиторы перед полимеризацией удаляются вакуумной перегонкой или промываются разбавленной щёлочью NaOH
Наиболее перспективные промышленные методы получения полистирола
1. Блочная полимеризация стирола
2. Полимеризация стирола суспензией
3. Блочно-суспензионная полимеризация
4. Полимеризация эмульсии
|
|
|
Суспензионный полистирол
Полимеризация стирола суспензией проводится в водной среде в присутствии инициатора, который нерастворим в воде, а растворим в мономере.
При перемешивании реакционной массы стирол диспергируется в воде, образуя дисперсию, в которую для придания устойчивости вводят стабилизаторы. В качестве стабилизаторов используют:
1. Растворимые в воде полимеры (поливиниловый спирт, сополимер метакриловой кислоты, желатин, карбоксил-метил-целлюлоза).
2. Нерастворимые в воде неорганические соединения. Эти неорганические соединения образуют тонкодисперсную взвесь (гидроксиды металлов, фосфаты, карбонаты, бентонит и т.д.)
Полимеризация суспензией протекает по радикальному механизму, для инициирования используют пероксид бензола и др. После завершения полимеризации частицы суспензии полистирола имеют размер 0,5-1,5 мм. Полученный полистирол легко отделяется от водной фазы. После прекращения полимеризации он оседает на дне реактора и легко отделяется. Полученный полистирол легко сульфируется и нитрируется.
 |
1 – аппарат для приготовления раствора инициатора; 2 – ёмкость для стирола; 3 – реактор полимеризации; 4 – промежуточная ёмкость; 5 – сита; 6 – центрифуга; 7 – сушилка.
|
|
|
Рисунок 1 – Принципиальная схема …………..
В аппарате 1 происходит приготовление раствора инициатора с помощью смешения воды инициатором. Ёмкость 2 является накопителем для стирола. В реактор 3 подаётся двумя потоками раствор инициатора и очищенный от примеси стирол. В реакторе 3 при температуре 85-1300С происходит процесс изомеризации. Реактор 3 представляет собой мешалку, в которой постоянно перемешивается раствор стирола с раствором инициатора. На выходе из реактора реакционная смесь охлаждается до температуры 450С и проходит через сито 5, где осаждаются наиболее крупные частички полистирола. Затем реакционная смесь, проходя промышленную ёмкость 4, поступает в центрифугу 6, где за счёт центробежной силы происходит отделение полимеров от водного раствора. Водный раствор, образующийся в результате процесса, проходя очистку, возвращается на стадию приготовления раствора инициатора. Полученный полистирол осушают в сушилке 7 при температуре 110-1200С.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 313; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!